3. Моделирование электромеханических систем в среде scicos
Процедура создания модели ОЭМ в среде визуального программирования SCICOS обладает рядом особенностей, напоминающих работу на аналоговых вычислительных машинах (АВМ). Для поиска значений потокосцеплений машины в каждый момент времени, необходимо переписать систему уравнений ОЭМ следующим образом:
(1)
Из примера видно, что для решения системы уравнений ОЭМ и механической подсистемы необходимо использовать пять интегросумматоров, роль которых в АВМ выполняли модули, основанные на операционных усилителях. Также как на коммутационном поле АВМ, пользователь SCICOS может размещать на рабочем поле различные блоки: сумматоры, интеграторы, перемножители, делители, константы, блоки вывода графиков и пр. Соединяются блоки при помощи изображений проводов. Основные блоки приведены в табл. 1.
Таблица 1 – Блоки SCICOS
№ |
Наименование |
Изображение |
Функция |
Раздел палитры «linear» |
|||
1 |
Сумматор (SUMMATION) |
|
Суммирование, вычитание |
2 |
Сумматор (SUM_f) |
|
Суммирование |
3 |
Усилитель (GAINBLK) |
|
Умножение сигнала на постоянный коэффициент |
4 |
Интегратор (INTEGRAL_m) |
|
Интегрирование по времени входного сигнала |
5 |
Передаточная функция (CLR) |
|
Решение линейного диф. уравнения, выраженного передаточной функцией |
Раздел палитры «non-linear» |
|||
6 |
Перемножитель (PRODUCT) |
|
Перемножение, деление входных величин |
7 |
Перемножитель (PROD_f) |
|
Перемножение входных величин |
8 |
Математическое выражение (EXPRESSION) |
|
Вычисление произвольного математического выражения от нескольких переменных |
Раздел палитры «sources» |
|||
9 |
Постоянная (CONST_m) |
|
Постоянный сигнал |
10 |
Ступенчатая функция (STEP_FUNCTION) |
|
Формирование ступенчатого сигнала |
11 |
Генератор синусоиды (GENSIN_f) |
|
Формирование синусоидального сигнала |
12 |
Время (TIME_f) |
|
Сигнал на выходе является временем симуляции |
13 |
Синхронизирующие часы (CLOCK_c) |
|
Синхронизация графиков, задание частоты выборки |
Раздел палитры «sinks» |
|||
14 |
Одномерный график (CSCOPE) |
|
Построение временных зависимостей в одном поле |
15 |
Двухмерный график (CSCOPEXY) |
|
Построение графиков двух переменных в одном поле |
16 |
Несколько графиков на одной форме (CMSCOPE) |
|
Построение временных зависимостей на одной форме в разных полях |
Раздел палитры «branching» |
|||
17 |
Мультиплексор (MUX) |
|
Объединяет несколько скалярных величин в одну - векторную |
18 |
Демультиплексор (DEMUX) |
|
Разделяет векторную величину на составляющие |
19 |
Переключатель (SWITCH2_s) |
|
Передает сигнал на выход с одного из нескольких входов в зависимости от управляющего сигнала |
Д
Рис.
4. Окно «Context»
с заданными значениями параметров
модели ОЭМ
Рис. 5. Структурная схема ОЭМ в среде SCICOS